اصل اصلی محاسبه ثابت کالری سنج

ثابت کالری سنج یک پارامتر کلیدی دستگاه است که به طور مستقیم دقت تشخیص حرارت را تعیین می کند. این نشان دهنده ظرفیت گرمایی دستگاه است ، یعنی مقدار گرمای جذب شده یا آزاد شده مربوط به تغییر دمای واحد. منطق اصلی محاسبه ثابت این است که به طور کامل گرما را در کالری سنج از طریق مواد استاندارد (مانند اسید بنزوئیک) با ارزش حرارتی شناخته شده بسوزانید و آزاد کنید و سپس ثابت ابزار را در ترکیب با تغییر دما معکوس کنید.

آماده سازی مواد و تجهیزات مورد نیاز

قبل از محاسبه ، باید تمام ابزارها را آماده کنید: میزبان کالری سنج با دقت استاندارد ، اسید بنزوئیک استاندارد (مقدار حرارتی پایدار) تایید شده توسط اندازه گیری ، سیم احتراق (مقاومت یکنواخت) ، سیلندر اکسیژن (خلوص ≥ 99.5 ٪) و تعادل الکترونیکی (دقت 0.1 میلی گرم). در عین حال اطمینان حاصل کنید که دستگاه در شرایط عادی قرار دارد ، بمب اکسیژن به خوبی آب بندی شده است و نشتی ندارد و سنسور دما حساس و بدون انحراف است.

مراحل عملیات دقیق

توزین نمونه استاندارد: از تعادل الکترونیکی برای وزن کردن دقیق استفاده کنید 0.8-1 گرم بنزوئیک اسید استاندارد ، خطا در ± 0.1 میلی گرم کنترل می شود و جرم دقیق m (واحد: گرم) را ثبت می کند.

2. مجموعه نمونه: اسید بنزوئیک را به شکل فشار دهید ، سیم احتراق را وصل کنید و آن را در بوته بمب اکسیژن قرار دهید تا مطمئن شوید که سیم احتراق در تماس خوبی با نمونه است. 10-15 میلی لیتر آب مقطر را به بمب اکسیژن تزریق کنید و مهر و موم را سفت کنید.

3. تنظیمات ابزار: به اندازه کافی آب مقطر به سیلندر داخلی کالری سنج اضافه کنید تا بمب اکسیژن کاملاً غوطه ور شود ، سیلندر بیرونی را با آب با دمای ثابت پر کنید ، پارامترهای ابزار را تنظیم کنید و سنسور دما را وصل کنید.

4. اندازه گیری احتراق: دستگاه را روشن کنید تا مشتعل شود ، صبر کنید تا اسید بنزوئیک کاملاً بسوزد ، تغییر دما را قبل و بعد از احتراق ثبت کنید و پس از اطمینان از کافی بودن احتراق و پایدار بودن دما ، ضبط را متوقف کنید.

فرمول ثابت و پردازش داده ها

فرمول محاسبه ثابت C یک کالری سنج به این صورت است: C = (Q × m) / دلتا T ، که در آن Q مقدار کالری استاندارد اسید بنزوئیک (معمولاً 26460J / g) ، m جرم اسید بنزوئیک و دلتا است. T تغییر دما است.

پس از محاسبه ، چندین آزمایش موازی (حداقل 3 بار) باید انجام شود و مقدار متوسط نتایج باید به عنوان ثابت نهایی در نظر گرفته شود. اگر انحراف بین نتیجه واحد و مقدار متوسط بیش از 0.5 ٪ باشد ، لازم است مشکل عملیات بررسی شود و برای اطمینان از قابلیت اطمینان داده ها دوباره آزمایش شود.

ملاحظات کلیدی

برای جلوگیری از تداخل شدید جریان هوا و منبع گرما ، لازم است دمای محیط در طول آزمایش ثابت بماند. پس از هر آزمایش ، بمب اکسیژن و سیلندر داخلی را تمیز کنید تا از تأثیر مواد باقیمانده بر اندازه گیری بعدی جلوگیری کنید. به طور منظم سنسور تعادل الکترونیکی و دما را کالیبره کنید تا از صحت دستگاه اطمینان حاصل کنید. تسلط بر روش محاسبه استاندارد برای اطمینان از صحت داده های تشخیص کالری سنج و رفع نیازهای مختلف تشخیص حرارت.